[发明专利]用于混合电动飞行器的主动电压控制

权利要求书

1.一种用于向负载提供电流的混合电力供应系统，所述混合电力供应系统包括：

交流电力源；

交流母线；

第一开关装置，该第一开关装置被设置成将来自所述交流电力源的交流电力可开关地联接至所述交流母线；

高电压直流电力源；

主动电压控制器，该主动电压控制器被配置为生成代表高电压直流母线参考电压的大小的控制信号；

主动整流器单元，该主动整流器单元包括：主动整流器，该主动整流器被配置为将交流电力转换为高电压直流电力；以及控制器，该控制器被配置为根据从所述主动电压控制器接收到的所述控制信号来控制所述主动整流器调节高电压直流母线电压；

第二开关装置，该第二开关装置被设置成将来自所述交流母线的交流电力可开关地联接至所述主动整流器单元；

高电压直流母线，该高电压直流母线被联接以根据来自所述主动整流器单元的所述高电压直流母线电压从所述高电压直流电力源和所述主动整流器单元中的一者或两者接收直流电力；以及

高电压直流负载，该高电压直流负载被联接以从所述高电压直流母线接收高电压直流电力。

2.根据权利要求1所述的混合电力供应系统，其中，所述高电压直流负载包括马达控制器，所述马达控制器被联接以从所述高电压直流母线接收高电压直流电力。

3.根据权利要求1所述的混合电力供应系统，所述混合电力供应系统还包括交流负载和第三开关装置，所述第三开关装置被设置成将来自所述交流母线的交流电力可开关地联接至所述交流负载。

4.根据权利要求1所述的混合电力供应系统，其中：

所述主动电压控制器包括计算机或处理器，所述计算机或处理器被编程为生成与所述高电压直流母线参考电压的不同大小相对应的不同形式的所述控制信号；并且

所述主动整流器单元的所述控制器被配置为根据所述高电压直流母线参考电压的大小来控制所述主动整流器调节所述高电压直流母线的所述高电压直流母线电压。

5.根据权利要求1所述的混合电力供应系统，其中，所述交流电力源包括发电机，并且所述高电压直流电力源包括电池。

6.根据权利要求5所述的混合电力供应系统，其中，所述控制信号是当流出所述电池的电流大于最大放电速率时增加所述高电压直流母线电压的命令。

7.根据权利要求5所述的混合电力供应系统，其中，所述控制信号是当流入所述电池的电流大于最大充电速率时减小所述高电压直流母线电压的命令。

8.根据权利要求5所述的混合电力供应系统，所述混合电力供应系统还包括飞行电力管理控制器，该飞行电力管理控制器被配置为向所述主动电压控制器发送电力流管理命令，以在飞行器的特定任务期间优化总体能量使用并减少燃料燃烧。

9.根据权利要求8所述的混合电力供应系统，其中，当第一条件和第二条件二者都满足时，所述主动电压控制器生成发起下降消息，所述第一条件是所述电池的荷电状态小于最小荷电状态储备，并且所述第二条件是燃料储备小于最小燃料储备。

10.根据权利要求8所述的混合电力供应系统，其中，所述飞行电力管理控制器还被配置为：如果所述飞行器在地面上，所述电池被放电并且有电力源可用，则所述飞行电力管理控制器向所述主动电压控制器发送命令以对所述电池充电。

11.根据权利要求8所述的混合电力供应系统，其中，所述飞行电力管理控制器还被配置为执行以下操作：

确定所述飞行器的当前飞行阶段；

确定电池荷电状态；

确定燃料水平；

根据所述飞行阶段、所述电池荷电状态和所述燃料水平调整电池使用概况；

根据调整后的电池使用概况设置电池放电或充电电流；以及

命令所述主动电压控制器根据设置的电池放电或充电电流使所述电池被放电或充电。